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不睡觉伤胃肠,抗氧化氢之道

  最近《细胞》杂志发表的一项研究,证明持续睡眠不足导致死亡的原因,是会导致活性氧的积累,触发应激反应,导致实验动物早死。特别重要的是,通过口服一些抗氧化剂,可以在不补充睡眠的情况下保证正常寿命。这一研究让抗氧化剂的神奇功效再次引起人们的关注。
 

  失眠为什么会导致肠道产生更多活性氧,最新研究并没有给出符合逻辑的回答。细胞内90%的活性氧来自线粒体。睡眠中断时,能量代谢加速可能是导致活性氧产生增加的原因。地球上本来没有氧气,植物祖先细胞产生后,光合作用给地球大气带来氧气,也促进了真核细胞的进化。线粒体的出现的原因之一就是为帮助细胞分解氧气而存在。一般逻辑认为,线粒体给真核细胞带来了丰富的ATP,也让细胞付出大量活性氧的代价。细胞降低代谢率是减少氧化损伤的重要手段,睡眠过程中代谢率下降的一个效应就是减少活性氧产生,给细胞从清醒状态的氧化应激修复。肠道是进化上非常早期产生的器官,对代谢紊乱特别敏感。但是现在并不清楚肠道有何特殊基础让这里成为失眠过程氧化应激的目标。此外有研究发现,促进线粒体活性并不是增加氧化应激,反而可以减少氧化应激,并能延长寿命。活性氧的另外一个来源是内质网,是属于氧化蛋白折叠的副产物。内质网应激时,错误折叠蛋白需要大量处理,活性氧会增加,这可以导致更大规模活性氧的产生。类似正反馈效应。当然应激也会促进线粒体产生活性氧。曾经有研究表明,睡眠不足能通过中枢神经系统引起肠道紊乱。
 


 

  虽然这个研究再次让大家对抗氧化的概念重新重视。不过,我仍然要强调,抗氧化不是绝对有利的,抗氧化剂也不一定随便能产生效果。安作这个文章的逻辑,睡觉能减少细胞能量代谢,能量代谢下降能减少活性氧产生。所以失眠会导致活性氧增加,没想到这种增加会导致短寿的严重后果。
 

  活性氧是什么?是具有氧化活性的小分子。因为有氧化活性小分子,特别容易和其他分子发生化学反应,产生化学反应,意味着会产生生物学效应。生物化学反应是细胞维持生命的基础,所以发生化学反应没有什么,而且是生物细胞必须的。但是活性很强的活性氧产生的反应没有针对性,容易发生不受控制的反应。但是我们普通人对活性氧存在一个很大的误解,认为活性氧是有害的,其实并不是如此,其实活性氧是细胞内信号功能分子,是产生生理功能的重要基础。
 

  这篇文章中所谓的活性氧,并没有特别强调,这种活性氧正是超过生理水平的活性氧。这就好比是葡萄糖一样,如果不足会发生低血糖,这能导致生命危险。但是长期高血糖就是一种疾病。所谓维持生命具有功能的葡萄糖分子就是这样的特点。活性氧也是一样的,正常浓度是功能分子,数量不足影响功能,水平过高会带来氧化损伤。
 

  活性氧和一般的功能分子不同的是,存在不同的类型,有的功能为主,有的容易导致危害。功能为主的分子如过氧化氢和一氧化氮,危害为主的如羟基自由基。更多活性氧是两面派,有时候有用,有时候有害。
 

  最新这一热门研究是发现一个特别的现象,就是证明长期失眠的果蝇胃肠道存在氧化应激,这说明这里的活性氧水平过高,或者是抗氧化能力不足。并不是这里有活性氧这么简单粗暴。
 

  最重要的,这些长期失眠的果蝇,也都是短命果蝇。如果胃肠道氧化应激是导致这些失眠者短命的原因,该怎么证明?
 

  一是进行了多种剥夺睡眠的技术,例如不断打扰,不让他睡,或用声音吓唬果蝇。总之人工导致动物失眠。结果也会导致早死和胃肠道氧化应激。这说明无论怎么不睡觉,结果都是早死,胃肠道氧化应激。但是这都是相关证据。
 

  还有一个很重要的发现,就是有一种失眠果蝇,是因为多巴胺转运体突变,但没有短命。研究发现,这种果蝇胃肠道内活性氧没有显著提高。这种特殊的现象给出一个特殊的结论,长期失眠导致寿命下降是因为胃肠道内氧化应激。
 

  如果是这样,给动物吃抗氧化剂是不是能产生同样的效果。研究者分别给果蝇吃53种抗氧化剂,结果只发现其中的11种有效。我这里要强调一下,80%的抗氧化剂没有效果。有效的只包括白藜芦醇、褪黑素、硫辛酸、NAD、维生素C等,其实从生物抗氧化结果看,他们并不是最突出的。关键是能产生作用,他们的特点几乎全部都是内源性的,也就是说细胞本身就含有这些物质。
 

  这篇研究虽然没有使用氢气,因为虽然氢气的抗氧化作用十分有效,也非常优秀,但许多研究者没有认识到这个。我认为氢气对这种失眠导致的危害应该非常有效。因为可以明确的是,活性氧增加这里并不是根本,根本是活性氧增加导致的氧化损伤。而氢气的特长就是能产生抗氧化损伤的作用。更重要的是,胃肠道内存在细菌可以产生氢气。如果适当加以利用,让胃肠道内氢气浓度增加,对于减少失眠导致的胃肠道氧化应激,将是非常方便和有益的。如果人类也存在类似的情况,我建议使用氢化钙和氢化镁这种能直接还原胃肠道的食物,对于缓解和纠正胃肠道氧化张力,将具有十分强大的作用。有心者可以尝试这一研究。
 

  尽管如此,这毕竟是果蝇进行的研究。给人类研究提供了线索,但针对人体的试验仍然是必要。例如可以观察长期失眠人员的胃肠道氧化应激指标,这个估计从粪便和血液中就可以观察到。
 

  Sleep Loss Can Cause Death through Accumulation of Reactive Oxygen Species in the Gut https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.04.049
 

  以上内容摘自《孙学军 氢思语》,仅限于知识科普,不代表对本公司产品的宣传。

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